EP3484185A1 - Modelling of a set of acoustic transfer functions suitable for an individual, three-dimensional sound card and system for three-dimensional sound reproduction - Google Patents

Modelling of a set of acoustic transfer functions suitable for an individual, three-dimensional sound card and system for three-dimensional sound reproduction Download PDF

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EP3484185A1
EP3484185A1 EP18000887.2A EP18000887A EP3484185A1 EP 3484185 A1 EP3484185 A1 EP 3484185A1 EP 18000887 A EP18000887 A EP 18000887A EP 3484185 A1 EP3484185 A1 EP 3484185A1
Authority
EP
European Patent Office
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individual
transfer functions
acoustic transfer
given direction
stimulus
Prior art date
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Pending
Application number
EP18000887.2A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Rozenn Nicol
Julian MOREIRA
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Orange SA
Original Assignee
Orange SA
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • H04S7/305—Electronic adaptation of stereophonic audio signals to reverberation of the listening space
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    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
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    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
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    • H04S2420/01—Enhancing the perception of the sound image or of the spatial distribution using head related transfer functions [HRTF's] or equivalents thereof, e.g. interaural time difference [ITD] or interaural level difference [ILD]

Definitions

  • the invention relates to the modeling of individual acoustic transfer functions relating to the hearing of an individual in three-dimensional space.
  • An effective technique for positioning sound sources in space is binaural synthesis.
  • binaural filters represent acoustic transfer functions also called HRTFs (for "Head Related Transfer Functions") which model the transformations generated by the torso, the head and the horn of the listener on the signal coming from a sound source.
  • HRTFs Head Related Transfer Functions
  • Each sound source position is associated with a pair of individual Acoustic Transfer Functions (an individual acoustic transfer function for the right ear, an individual acoustic transfer function for the left ear).
  • the individual acoustic transfer functions carry the acoustic imprint of the morphology of the individual on which they were measured.
  • Individual Acoustic Transfer Functions therefore depend not only on the direction of the sound, but also on the individual. They are thus a function of the frequency f, the position ( ⁇ , ⁇ ) of the sound source (where the angle ⁇ represents the azimuth and the angle ⁇ the elevation), of the ear (left or right) and the individual.
  • the individual acoustic transfer functions are obtained by the measurement. Initially, a selection of directions, which cover more or less finely all of the space surrounding the listener, is fixed. For each direction, the individual left and right acoustic transfer functions are measured by means of microphones inserted at the entrance of a subject's ear canal. The measurement must be performed in an anechoic chamber (or "deaf room”). Finally, if M directions are measured, for a given subject, a database of 2M acoustic transfer functions representing each position of space for each ear is obtained.
  • the experimental measurement of individual acoustic transfer functions directly on an individual is currently the most reliable solution to obtain binaural filters of quality and really individualized (taking into account the individual specificities of the morphology of the individual) .
  • An object of the invention is a method for modeling sets of acoustic transfer functions specific to an individual according to a multiplicity of directions of space, in which a set of acoustic transfer functions specific to an individual in a given direction the multiplicity of directions is determined according to the result of a statistical analysis of several distinct stimuli emitted to the individual, a stimulus being a function of at least one set of predetermined acoustic transfer functions associated with the given direction, and responses received from the individual to each stimulus emitted.
  • the invention is more reliable and more robust than a simple selection of a set of acoustic transfer functions in a database and overcomes the disadvantage of the critical acquisition of the 3D mesh of the individual morphology used by the classical numerical modeling.
  • several stimuli are generated as a function of at least one set of predetermined acoustic transfer functions associated with the given direction.
  • a stimulus results from the addition of noise to a set of average acoustic transfer functions associated with the given direction calculated as a function of sets of acoustic transfer functions recorded in a database of acoustic transfer functions and associated with the direction given.
  • the generation of stimuli being based on a set of acoustic transfer functions, it makes it possible to simplify the modeling of the acoustic transfer function specific to an individual based on this same acoustic transfer function used to generate the stimuli.
  • the statistical analysis uses the psychophysical technique of inverse correlation.
  • the various steps of the method according to the invention are implemented by software or computer program, this software comprising software instructions intended to be executed by a data processor of a computer.
  • device forming part of a terminal, such as a communication terminal, and being designed to control the execution of the various steps of this method.
  • This program can use any programming language and be in the form of source code, object code or intermediate code between source code and object code such as in a partially compiled form or in any other desirable form.
  • An object of the invention is also a modeller of sets of acoustic transfer functions specific to an individual according to a multiplicity of spatial directions, comprising a generator of acoustic transfer function sets specific to an individual in one direction. given the multiplicity of directions from the result of a statistical analysis of several distinct stimuli emitted to the individual, a stimulus being a function of at least one set of predetermined acoustic transfer functions associated with the given direction, and responses received from the individual to each stimulus emitted.
  • the system comprises a headset on which the two speakers of the set of speakers are arranged so that each of the two speakers is placed on one of the two ears of the individual when the headset is placed on its head, and in that the set of acoustic transfer functions is a pair of corresponding transfer functions.
  • the figure 1 illustrates a simplified diagram of a method of modeling a set of individual acoustic transfer functions according to the invention.
  • the method of modeling sets of acoustic transfer functions TFI_MD is specific to an individual following a multiplicity of directions of space.
  • This method of modeling TFI_MD comprises a determination TFI_DT of a set of functions of acoustic transfers (tf 1, di U , ... tf N, di U ) specific to an individual U in a given direction di of the multiplicity of directions in function of the result r di U of a statistical analysis of several distinct stimuli ⁇ (s 1, di j , ... s N, di j )) ⁇ j sent to the individual U, and of responses ⁇ s j , di U ⁇ j received from the individual U to each stimulus emitted.
  • a stimulus is a function of at least one set of predetermined acoustic transfer functions associated with the given direction.
  • direction of the space associated with an acoustic transfer function is meant in particular a direction relative to the user in which a virtual source is created by means of modeling.
  • the modeling method TFI_MD comprises a statistical analysis ST_NLZ by di direction of the space of the emitted stimuli (s 1.di ... S N.di ) and responses a di U received.
  • a stimulus s 1, di j ... s N, di j results from the addition + of noise n j to a set of average acoustic transfer functions avg ⁇ tf 1, di k ⁇ k ... avg ⁇ tf N, di k ⁇ k associated with the given direction di calculated as a function of sets of acoustic transfer functions recorded in a database of acoustic transfer functions tf_bdd and associated with the given direction.
  • a set of average acoustic transfer functions is understood to mean an average acoustic transfer function per reproduction channel, in particular in the case of binaural synthesis: a mean acoustic transfer function for the right ear and a mean acoustic transfer function for the right ear. left ear of user U.
  • statistical analysis ST_NLZ uses the psychophysical technique of inverse correlation. It is based on high-level observation of perceptual processes and is based on a test phase during which the modeling process TFI_WD subjects the individual to a set of stimuli obtained by adding noise to a neutral stimulus (for example an average of acoustic transfer functions) and observes the responses of the individual U to these different stimuli.
  • the modeling process TFI_MD identifies TFI_DT the perceptual filters, in this case the individual acoustic transfer functions, associated with the studied perceptual process, that is to say the properties of the stimuli which determine a given perceptive response.
  • the modeling method is based on perception to identify the acoustic transfer functions specific to an individual.
  • a pair of neutral binaural filters (that is to say a set of so-called neutral acoustic transfer functions) is calculated by averaging AVG several sets of measured HRTF acoustic transfer functions. in the frontal direction for a wide selection of panel members (possibly pre-recorded in a database of acoustic transfer function sets tf_bdd).
  • a set of synthesized S_GN spatialized stimuli with binaural filters obtained by adding + noise n j to the pair of neutral filters is broadcast S_TR to the listener, that is to say the individual U for which the TFI_MD modeling process determines the set of custom acoustic transfer functions,
  • the addition of noise relates to the spectral profile.
  • the listener U For each emitted stimulus, the listener U indicates whether he perceives it correctly spatialized (that is to say in the direction di that the modelization TFI_MD tries to reproduce, in this case the frontal direction and outside of the head) or not. This indication of the listener U is the answer received by A_REC during the TFI_MD modeling.
  • the analysis ST_NLZ of the statistical relations between the stimuli and the answers of the author makes it possible to determine TFI_DT the spectral profile adapted to the listener U and guaranteeing the correct reproduction of the sounds in the modelized direction di, in this case the frontal direction .
  • This modeling process TFI_MD can be applied to any other direction.
  • a particular embodiment of the modeling method is a program comprising program code instructions for performing the steps of the modeling method when said program is executed by a processor.
  • the figure 2 illustrates a simplified diagram of a set modeller of individual acoustic transfer functions according to the invention.
  • the modeller 100 of sets of acoustic transfer functions specific to an individual following a multiplicity of space directions specific to an individual along a plurality of spatial directions comprises a generator 1004 of sets of acoustic transfer functions specific to an individual in a given direction of the multiplicity of directions from the result of a statistical analysis of a plurality of distinct stimuli transmitted to the individual, a stimulus being a function of at least one set of predetermined acoustic transfer functions associated with the given direction, and responses received from the individual at each stimulus issued.
  • the modeller 100 includes a statistical analyzer 1003 of the emitted stimuli and responses received by given direction of the multiplicity of directions.
  • the modeller 100 includes a stimulus generator 1000 providing, for a given direction di, several (j) sets of stimuli (s 1, di j ... S N.di j ).
  • the 1000 generator adds including for each set of stimull (s 1, ... s N di j, di j) a noise n j to the same set of predetermined acoustic transfer function (TF 1, di k ... tf N, di k ' ).
  • the noise n j applied to the set of predetermined acoustic transfer functions (tf 1.di k ' ... tf N.di k' ) to obtain the set of stimuli (s 1, di j ...
  • s N , di j is distinct from the noise n j applied to the same set of predetermined acoustic transfer functions (tf 1.di k ... tf N, di k ' ) to obtain the set of stimuli (s 1.di j' ... s N, di j ' ).
  • the set of predetermined acoustic transfer functions used to generate the stimull is in particular a set of so-called neutral acoustic transfer functions, namely that it does not reflect a specific morphology.
  • the statistical analysis is not biased by a particular morphological model and the determination of the individual acoustic transfer functions allows a better approximation of the real acoustic transfer functions of the individual.
  • such a set of so-called neutral acoustic transfer functions is obtained by averaging several sets of acoustic transfer functions recorded in a database of acoustic transfer functions.
  • the sets of acoustic transfer functions used to calculate this set of neutral sound transfer functions are randomly selected in the database of acoustic transfer functions or as a function of one or more morphological parameters close to those of the acoustic transfer function.
  • a set of acoustic transfer functions is a pair of acoustic transfer functions (for example in the particular case of binaural) composed of the acoustic transfer function corresponding to the right ear and the acoustic transfer function corresponding to the left ear of an individual.
  • the transmitter 1001 transmits, for at least one given direction di, several sets of stimuli (s 1, di j ... s N, di j ) to the individual U for which the modeller 100 determines a set of functions acoustic transfer in a given direction di.
  • the transmitter 1001 transmits these sets of stimuli, for example by an output assembly 102 of a 3D sound card 10 and / or a terminal 1 comprising the modeler 100, to a set of loudspeakers (2 1 ... 2 N ) scattering the stimuli to the individual U.
  • Each stimuli has, di j a set of stimuli (s 1, di j ... s N, di j ) is intended for a loudspeaker specific 2 n of the set of speakers (2 1 ... 2 N ).
  • the individual U reacts by transmitting a response a particular by means of an interface 12 of the terminal 1 (by input, by voice command. ..).
  • 1002 receiver receives the response to all j U j U Individual stimuli
  • the analyzer 1003 For a given direction di, the analyzer 1003 performs a statistical analysis on the sets of emitted stimuli (s 1, di j ... s N, di j ) and the corresponding responses to j U.
  • the generator 1004 determines then the set (tf 1, di U ... tf N, diU ) of acoustic transfer functions specific to this individual U for the given direction di as a function of the result r di U provided by the analyzer 1003.
  • the operation is optionally repeated for one or more other directions di 'distinct.
  • the terminal 1 comprising a sound signal reader 11 a can broadcast a 3D sound signal to the individual U.
  • the terminal 1 comprises a filter 101 whose filtering parameters are constituted, for at least one direction di, by the transfer function set provided by the modeler 100.
  • the filter 101 then convolves the monophonic sound signal as a set of sound signals that are broadcast to the individual U by means of the set of loudspeakers. .
  • the figure 3 illustrates a simplified diagram of a three-dimensional sound reproduction system according to the invention.
  • the reproduction system comprises a headset 20 on which the two loudspeakers 2 1 and 2 2 of the set of loudspeakers are arranged so that each of the two loudspeakers is placed on one of the two ears of the individual U when the helmet 20 is placed on its head, the set of acoustic transfer functions being a pair of corresponding transfer functions.
  • the modeling according to the invention does not require specific equipment. It can be implemented with a simple headset.
  • the invention also relates to a support.
  • the information carrier may be any entity or device capable of storing the program.
  • the medium may include storage means, such as a ROM, for example a CD ROM or a microelectronic circuit ROM or a magnetic recording means, for example a diskette or a hard disk.
  • the information medium can be a transmissible medium such as an electrical or optical signal that can be conveyed via an electrical or optical cable, by radio or by other means.
  • the program according to the invention can in particular be downloaded to a network, particularly of the internet type.
  • the information carrier may be an integrated circuit in which the program is incorporated, the circuit being adapted to execute or to be used in the execution of the method in question,
  • module can correspond to a software component or a hardware component as well.
  • a software component corresponds to one or more computer programs, one or more subroutines of a program, or more generally to any element of a program or software capable of implementing a function or a program.
  • function set according to the description above
  • a hardware component corresponds to any element of a hardware set (or hardware) capable of implementing a function or a set of functions.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Stereophonic System (AREA)

Abstract

L'invention concerne la modélisation de fonctions de transferts acoustiques individuelles, relatives à l'audition d'un individu dans l'espace tridimensionnel. Un objet de l'invention est un procédé de modélisation d'ensembles de fonctions de transfert acoustiques propres à un individu suivant une multiplicité de directions de l'espace, dans lequel un ensemble de fonctions de transferts acoustiques propres à un individu dans une direction donnée de la multiplicité de directions est déterminée en fonction du résultat d'une analyse statistique de plusieurs stimuli distincts émis à destination de l'individu, un stimulus étant fonction d'au moins un ensemble de fonctions de transfert acoustiques prédéterminées associées à la direction donnée, et de réponses reçues en provenance de l'individu à chaque stimulus émis. Ainsi, l'invention est plus fiable et plus robuste qu'une simple sélection d'un ensemble de fonctions de transfert acoustique dans une base de données et pallie l'inconvénient de l'acquisition critique du maillage 3D de la morphologie individuelle utilisée par la modélisation numérique classique.The invention relates to the modeling of individual acoustic transfer functions relating to the hearing of an individual in three-dimensional space. An object of the invention is a method for modeling sets of acoustic transfer functions specific to an individual according to a multiplicity of directions of space, in which a set of acoustic transfer functions specific to an individual in a given direction the multiplicity of directions is determined according to the result of a statistical analysis of several distinct stimuli emitted to the individual, a stimulus being a function of at least one set of predetermined acoustic transfer functions associated with the given direction, and responses received from the individual to each stimulus emitted. Thus, the invention is more reliable and more robust than a simple selection of a set of acoustic transfer functions in a database and overcomes the disadvantage of the critical acquisition of the 3D mesh of the individual morphology used by the classical numerical modeling.

Description

L'invention concerne la modélisation de fonctions de transferts acoustiques individuelles, relatives à l'audition d'un individu dans l'espace tridimensionnel.The invention relates to the modeling of individual acoustic transfer functions relating to the hearing of an individual in three-dimensional space.

L'invention s'inscrit en particulier dans le cadre de services, notamment de services de navigation par son spatialisé, de services de télécommunication proposant une diffusion du son spatialisée (par exemple une audioconférence entre plusieurs locuteurs, une diffusion d'une vidéo telle qu'une bande annonce de cinéma, un jeu...), etc, Sur des terminaux de télécommunication, notamment mobiles, il est envisagé un rendu sonore avec un casque d'écoute stéréophonique.The invention fits in particular within the framework of services, in particular services of navigation by its spatialized, telecommunication services proposing a distribution of the spatialized sound (for example an audio-conference between several speakers, a diffusion of a video such that a movie trailer, a game ...), etc., On telecommunications terminals, including mobile, it is envisaged a sound reproduction with a stereo headset.

Parmi les technologies du son 3D ou de spatialisation sonore, en traitement du signal audio appliqué notamment à la simulation de phénomènes acoustiques et psycho-acoustiques, certaines visent la génération de signaux à diffuser sur haut-parleurs, notamment sur haut-parleurs distants de l'auditeur ou sur écouteurs, afin de donner à l'auditeur l'illusion auditive de sources sonores placées à des positions respectives particulières autour de lui. On parle alors de création de sources et d'images sonores virtuelles,Among the technologies of 3D sound or sound spatialization, in audio signal processing applied in particular to the simulation of acoustic and psycho-acoustic phenomena, some aim at the generation of signals to be broadcast on loudspeakers, in particular on distant loudspeakers. listener or over headphones, in order to give the listener the auditory illusion of sound sources placed at particular respective positions around him. We are talking about creating sources and virtual sound images,

Différentes techniques sont appliquées au traitement d'un son 3D destiné à une diffusion sur casque à deux écouteurs, tels que des oreillettes, gauche et droite. Ces techniques visent la reconstruction du champ sonore au niveau des oreilles d'un auditeur, de telle sorte que ses tympans perçoivent un champ sonore pratiquement identique à celui qu'auraient induit les sources réelles dans l'espace 3D. Ces signaux de sons spatialisés peuvent être obtenus de deux façons:

  • par une prise de son directe, au moyen de deux microphones insérés à l'entrée du canal auditif d'un individu ou d'un mannequin à morphologie standard ("tête artificielle"), ou
  • par traitement du signal, en créant des sons spatialisés virtuels pour une écoute sur casque, par exemple : en filtrant un signal monophonique par deux filtres binauraux, ces filtres reproduisant les propriétés de la propagation acoustique entre la source placée à une position donnée et les deux oreilles d'un auditeur. Les techniques binaurales sont donc basées sur une paire de signaux binauraux qui alimentent respectivement les deux écouteurs du casque.
Various techniques are applied to the processing of a 3D sound intended for broadcast on headphones to two earphones, such as atria, left and right. These techniques aim at reconstructing the sound field at the level of a listener's ears, so that their eardrums perceive a sound field that is virtually identical to that which would have been induced by real sources in 3D space. These spatialized sound signals can be obtained in two ways:
  • by direct sound recording, by means of two microphones inserted at the entrance of the auditory canal of an individual or manikin with a standard morphology ("artificial head"), or
  • by signal processing, creating virtual spatialized sounds for headphone listening, for example: by filtering a monophonic signal by two binaural filters, these filters reproducing the properties of acoustic propagation between the source placed at a given position and the two ears of a listener. The binaural techniques are based on a pair of binaural signals that respectively feed the two headphones of the headphones.

Une technique efficace de positionnement des sources sonores dans l'espace est la synthèse binaurale.An effective technique for positioning sound sources in space is binaural synthesis.

La synthèse binaurale repose sur l'utilisation de filtres, dits "binauraux", qui reproduisent les fonctions de transfert acoustiques entre la source sonore et les oreilles de l'auditeur. Ces filtres servent à simuler les indices de localisation auditive, indices qui permettent à un auditeur de localiser les sources sonores en situation d'écoute réelle. Ces filtres prennent en compte l'ensemble des phénomènes acoustiques (notamment la diffraction par la tête, les réflexions sur le pavillon de l'oreille et le haut du torse) qui modifient l'onde acoustique dans son trajet entre la source et les oreilles de l'auditeur. Ces phénomènes varient fortement avec la position de la source sonore (principalement avec sa direction) et ces variations permettent à l'auditeur de localiser la source dans l'espace. En effet, ces variations déterminent une sorte de codage acoustique de la position de la source. Le système auditif d'un individu sait, par apprentissage, interpréter ce codage pour localiser les sources sonores, Une synthèse binaurale de qualité repose donc sur des filtres binauraux qui reproduisent au mieux le codage acoustique que produit naturellement le corps de l'auditeur en prenant en compte les spécificités individuelles de sa morphologie. Cette individualisation est requise pour offrir une qualité d'écoute satisfaisante et convaincante (qualité de la spatialisation et de l'immersion sonore notamment). Lorsque ces conditions ne sont pas respectées, une dégradation des performances du rendu binaural est observée : elle se traduit notamment par une perception intracrânienne des sources et des confusions avant/arrière (Les sources situées à l'avant sont perçues à l'arrière et vice versa).Binaural synthesis is based on the use of so-called "binaural" filters, which reproduce the acoustic transfer functions between the sound source and the listener's ears. These filters are used to simulate auditory location indices, indices that allow a listener to locate sound sources in real listening situations. These filters take into account all the acoustic phenomena (in particular the diffraction by the head, the reflections on the pavilion of the ear and the top of the torso) which modify the acoustic wave in its path between the source and the ears of the listener. These phenomena vary greatly with the position of the sound source (mainly with its direction) and these variations allow the listener to locate the source in the space. Indeed, these variations determine a kind of acoustic coding of the position of the source. The auditory system of an individual knows, by learning, to interpret this coding to locate the sound sources, A quality binaural synthesis is thus based on binaural filters which reproduce at best the acoustic coding that naturally produces the body of the listener by taking account the individual specificities of its morphology. This individualisation is required to offer a satisfactory and convincing quality of listening (quality of spatialization and sound immersion in particular). When these conditions are not respected, a deterioration of binaural rendering performance is observed: it is reflected in particular by an intracranial perception of sources and confusions forward / backward (The sources at the front are perceived at the back and vice versa).

Ces filtres binauraux représentent des fonctions de transfert acoustiques aussi appelées HRTFs (pour « Head Related Transfert Functions » en anglais) qui modélisent les transformations engendrées par le torse, la tête et le pavillon de l'auditeur sur le signal provenant d'une source sonore. A chaque position de source sonore est associée une paire de Fonctions de transfert acoustiques individuelles (une fonction de transfert acoustique individuelle pour l'oreille droite, une fonction de transfert acoustique individuelle pour l'oreille gauche). De plus, les fonctions de transfert acoustiques individuelles portent l'empreinte acoustique de la morphologie de l'individu sur lequel elles ont été mesurées. Les Fonctions de transfert acoustiques individuelles dépendent donc non seulement de la direction du son, mais aussi de l'individu. Elles sont ainsi fonction de la fréquence f, de la position (θ,ϕ) de la source sonore (où l'angle θ représente l'azimut et l'angle ϕ l'élévation), de l'oreille (gauche ou droite) et de l'individu.These binaural filters represent acoustic transfer functions also called HRTFs (for "Head Related Transfer Functions") which model the transformations generated by the torso, the head and the horn of the listener on the signal coming from a sound source. . Each sound source position is associated with a pair of individual Acoustic Transfer Functions (an individual acoustic transfer function for the right ear, an individual acoustic transfer function for the left ear). In addition, the individual acoustic transfer functions carry the acoustic imprint of the morphology of the individual on which they were measured. Individual Acoustic Transfer Functions therefore depend not only on the direction of the sound, but also on the individual. They are thus a function of the frequency f, the position (θ, φ) of the sound source (where the angle θ represents the azimuth and the angle φ the elevation), of the ear (left or right) and the individual.

De manière classique, les fonctions de transfert acoustiques individuelles sont obtenues par la mesure. Initialement, une sélection de directions, qui couvrent plus ou moins finement l'ensemble de l'espace entourant l'auditeur, est fixée. Pour chaque direction, les fonctions de transfert acoustiques individuelles gauche et droite sont mesurées au moyen de microphones insérés à l'entrée du conduit auditif d'un sujet. La mesure doit être réalisée dans une chambre anéchoïque (ou "chambre sourde"). Au final, si M directions sont mesurées, pour un sujet donné, une base de données de 2M fonctions de transfert acoustiques représentant chaque position de l'espace pour chaque oreille est obtenue. La mesure expérimentale des fonctions de transfert acoustiques individuelles directement sur un individu est, à l'heure actuelle, la solution la plus fiable pour obtenir des filtres binauraux de qualité et réellement individualisés (tenant compte des spécificités individuelles de la morphologie de l'individu).Conventionally, the individual acoustic transfer functions are obtained by the measurement. Initially, a selection of directions, which cover more or less finely all of the space surrounding the listener, is fixed. For each direction, the individual left and right acoustic transfer functions are measured by means of microphones inserted at the entrance of a subject's ear canal. The measurement must be performed in an anechoic chamber (or "deaf room"). Finally, if M directions are measured, for a given subject, a database of 2M acoustic transfer functions representing each position of space for each ear is obtained. The experimental measurement of individual acoustic transfer functions directly on an individual is currently the most reliable solution to obtain binaural filters of quality and really individualized (taking into account the individual specificities of the morphology of the individual) .

Toutefois, la mesure de ces fonctions de transfert acoustiques individuelles présente quelques difficultés. Elle requiert un équipement spécifique et coûteux (typiquement une chambre anéchoïque, un microphone, un dispositif mécanique de positionnement de sources). Cette opération est longue car il faut notamment mesurer les fonctions de transfert pour un grand nombre de directions afin de couvrir de façon homogène l'ensemble d'une sphère 3D entourant l'auditeur. Par conséquent, la procédure de mesure est pénible pour le sujet à cause, notamment des contraintes imposées au sujet par le système de mesure et de la durée du test. Cette mesure des fonctions de transfert acoustiques individuelles devient très difficile, voire impossible, dans le cadre d'applications de la synthèse binaurale destinée au grand public.However, the measurement of these individual acoustic transfer functions presents some difficulties. It requires specific and expensive equipment (typically an anechoic chamber, a microphone, a mechanical source positioning device). This operation is long because it is necessary in particular to measure the transfer functions for a large number of directions in order to cover homogeneously the whole of a 3D sphere surrounding the listener. Consequently, the measurement procedure is painful for the subject because of the constraints imposed on the subject by the measurement system and the duration of the test. This measurement of individual acoustic transfer functions becomes very difficult, if not impossible, in the context of binaural synthesis applications for the general public.

Des solutions nécessitant un minimum de mesures de fonctions de transfert acoustiques individuelles et implémentant davantage des techniques de modélisation ont alors été recherchées. En particulier, des modèles mathématiques de fonctions de transfert acoustiques individuelles consistant en une fonction F permettant d'exprimer une fonction de transfert acoustique individuelle (Y) à partir d'un jeu de paramètres (X) donnés a priori, tels que Y = F(X), ont été recherchés. Souvent, deux éléments essentiels interviennent : la mise au point du modèle mathématique (fonction F), et la spécification du jeu de paramètres à appliquer en entrée du modèle. Le jeu de paramètres consiste, par exemple, en un maillage 3D de la morphologie individuelle, notamment des pavillons d'oreilles. L'acquisition d'un maillage précis reste aujourd'hui un point critique.Solutions requiring a minimum of measurements of individual acoustic transfer functions and implementing more modeling techniques were then sought. In particular, mathematical models of individual acoustic transfer functions consisting of a function F making it possible to express an individual acoustic transfer function (Y) from a set of parameters (X) given a priori, such as Y = F (X), were searched. Often, two essential elements intervene: the development of the mathematical model (function F), and the specification of the set of parameters to be applied as input of the model. The set of parameters consists, for example, in a 3D mesh of the individual morphology, including earplugs. The acquisition of a precise mesh remains today a critical point.

De manière plus simple, des bases de données de fonctions de transfert acoustiques ont été constituées, Elles ont été mesurées sur un panel d'individus et permettent une sélection d'une paire de filtres binauraux dans la base de données par diverses techniques, telles qu'une comparaison entre la morphologie de l'auditeur et les morphologies du panel d'individus ayant servi à la génération de la base de données, par test de différentes paires de filtres binauraux de la base de données par l'auditeur, La méthode de sélection d'une paire de filtres binauraux dans une base de données manque de fiabilité et de robustesse et peut s'avérer d'un usage assez fastidieux pour l'utilisateur.In a simpler way, databases of acoustic transfer functions have been constituted, they have been measured on a panel of individuals and allow a selection of a pair of binaural filters in the database by various techniques, such as a comparison between the morphology of the listener and the morphologies of the panel of individuals used to generate the database, by testing different pairs of binaural filters in the database by the listener, The method of selecting a pair of binaural filters in a database lacks reliability and robustness and can be quite tedious for the user.

Un des buts de la présente invention est de proposer une solution alternative apportant des améliorations par rapport à l'état de la technique.One of the aims of the present invention is to propose an alternative solution providing improvements over the state of the art.

Un objet de l'invention est un procédé de modélisation d'ensembles de fonctions de transfert acoustiques propres à un individu suivant une multiplicité de directions de l'espace, dans lequel un ensemble de fonctions de transferts acoustiques propres à un individu dans une direction donnée de la multiplicité de directions est déterminée en fonction du résultat d'une analyse statistique de plusieurs stimuli distincts émis à destination de l'individu, un stimulus étant fonction d'au moins un ensemble de fonctions de transfert acoustiques prédéterminées associées à la direction donnée, et de réponses reçues en provenance de l'individu à chaque stimulus émis.An object of the invention is a method for modeling sets of acoustic transfer functions specific to an individual according to a multiplicity of directions of space, in which a set of acoustic transfer functions specific to an individual in a given direction the multiplicity of directions is determined according to the result of a statistical analysis of several distinct stimuli emitted to the individual, a stimulus being a function of at least one set of predetermined acoustic transfer functions associated with the given direction, and responses received from the individual to each stimulus emitted.

Ainsi, l'invention est plus fiable et plus robuste qu'une simple sélection d'un ensemble de fonctions de transfert acoustique dans une base de données et pallie l'inconvénient de l'acquisition critique du maillage 3D de la morphologie individuelle utilisée par la modélisation numérique classique.Thus, the invention is more reliable and more robust than a simple selection of a set of acoustic transfer functions in a database and overcomes the disadvantage of the critical acquisition of the 3D mesh of the individual morphology used by the classical numerical modeling.

Avantageusement, le procédé de modélisation comporte une analyse statistique par direction de l'espace des stimuli émis et des réponses reçues pour la direction donnée de la multiplicité de directions de l'espace.Advantageously, the modeling method comprises a statistical analysis by direction of the space of the emitted stimuli and the responses received for the given direction of the multiplicity of directions of the space.

Ainsi, l'analyse statistique étant mise en oeuvre par le procédé de modélisation, la modélisation est plus rapide, donc moins fastidieuse pour l'individu.Thus, the statistical analysis being implemented by the modeling method, the modeling is faster, therefore less tedious for the individual.

Avantageusement, le procédé de modélisation comporte des étapes qui sont effectuées pour la direction donnée de la multiplicité de directions de l'espace, dans lesquelles :

  • plusieurs stimuli distincts fonction d'au moins un ensemble de fonctions de transfert acoustiques prédéterminées associées à la direction donnée sont émis à destination d'un individu;
  • une réponse de l'individu à chaque stimulus émis est reçue.
Advantageously, the modeling method comprises steps that are performed for the given direction of the multiplicity of directions of the space, in which:
  • a plurality of distinct stimuli according to at least one set of predetermined acoustic transfer functions associated with the given direction are transmitted to an individual;
  • a response from the individual to each stimulus issued is received.

Ainsi, l'émission des stimuli et la réception des réponses à ceux-ci étant mises en oeuvre par le procédé de modélisation, les latences entre la génération des stimuli et leur émission, et respectivement, la réception de réponses et l'analyse statistique sont réduites.Thus, the emission of the stimuli and the reception of the responses to them being implemented by the modeling method, the latencies between the generation of the stimuli and their emission, and respectively, the reception of responses and the statistical analysis are reduced.

Avantageusement, pour la direction donnée, plusieurs stimuli sont générés en fonction d'au moins un ensemble de fonctions de transfert acoustiques prédéterminées associées à la direction donnée.Advantageously, for the given direction, several stimuli are generated as a function of at least one set of predetermined acoustic transfer functions associated with the given direction.

Ainsi, la génération des stimuli étant mise en oeuvre par le procédé de modélisation, la latence entre la génération des stimuli et leur émission est réduite.Thus, the generation of stimuli being implemented by the modeling method, the latency between the generation of stimuli and their emission is reduced.

Avantageusement, un stimulus résulte de l'ajout de bruit à un ensemble de fonctions de transferts acoustiques moyennes associées à la direction donnée calculées en fonction d'ensembles de fonctions de transfert acoustiques enregistrées dans une base de données de fonctions de transfert acoustiques et associées à la direction donnée.Advantageously, a stimulus results from the addition of noise to a set of average acoustic transfer functions associated with the given direction calculated as a function of sets of acoustic transfer functions recorded in a database of acoustic transfer functions and associated with the direction given.

Ainsi, la génération de stimuli étant basée sur un ensemble de fonctions de transfert acoustiques, elle permet de simplifier la modélisation de la fonction de transfert acoustique propre à un individu en se basant sur cette même fonction de transfert acoustique utilisée pour générer les stimuli.Thus, the generation of stimuli being based on a set of acoustic transfer functions, it makes it possible to simplify the modeling of the acoustic transfer function specific to an individual based on this same acoustic transfer function used to generate the stimuli.

Avantageusement, le procédé de modélisation comporte des étapes dans lesquelles:

  • un ensemble de fonctions de transfert acoustiques moyennes associées à la direction donnée est calculée en fonction de plusieurs ensembles de fonctions de transfert acoustiques enregistrées dans une base de données de fonctions de transfert acoustiques et associées à la direction donnée;
  • les stimuli sont fonction de l'ensemble de fonctions de transfert acoustiques moyennes calculées.
Advantageously, the modeling method comprises steps in which:
  • a set of average acoustic transfer functions associated with the given direction is calculated as a function of several sets of acoustic transfer functions recorded in a database of acoustic transfer functions and associated with the given direction;
  • the stimuli are a function of the set of calculated average acoustic transfer functions.

Ainsi, la divergence entre l'ensemble de fonctions de transfert acoustiques servant à la modélisation et l'ensemble de fonctions de transfert acoustiques propre à l'individu est moins importante en raison de l'utilisation de fonctions de transfert acoustiques moyennes plutôt que la sélection arbitraire d'une fonction de transfert acoustique réduisant les erreurs de modélisation. Par conséquent, la modélisation est moins complexe et moins longue car elle compense une divergence moins importante.Thus, the divergence between the set of acoustic transfer functions used for modeling and the set of acoustic transfer functions specific to the individual is less important because of the use of medium acoustic transfer functions rather than the selection. arbitrary sound transfer function reducing modeling errors. As a result, the modeling is less complex and shorter because it compensates for a smaller divergence.

Avantageusement, l'analyse statistique utilise la technique psychophysique de corrélation inverse.Advantageously, the statistical analysis uses the psychophysical technique of inverse correlation.

Ainsi, la modélisation de l'ensemble de fonctions de transfert acoustique propre à l'individu est basée sur la perception réduisant les risques de perception intracrâniennes et confusions directionnelles.Thus, the modeling of the set of acoustic transfer functions specific to the individual is based on perception reducing the risks of intracranial perception and directional confusion.

Avantageusement, selon une implémentation de l'invention, les différentes étapes du procédé selon l'invention sont mises en oeuvre par un logiciel ou programme d'ordinateur, ce logiciel comprenant des instructions logicielles destinées à être exécutées par un processeur de données d'un dispositif faisant partie d'un terminal, tel qu'un terminal de communication, et étant conçus pour commander l'exécution des différentes étapes de ce procédé.Advantageously, according to an implementation of the invention, the various steps of the method according to the invention are implemented by software or computer program, this software comprising software instructions intended to be executed by a data processor of a computer. device forming part of a terminal, such as a communication terminal, and being designed to control the execution of the various steps of this method.

L'invention vise donc aussi un programme comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé de modélisation selon l'une quelconque des revendications précédentes lorsque ledit programme est exécuté par un processeur,The invention therefore also relates to a program comprising program code instructions for executing the steps of the modeling method according to any one of the preceding claims when said program is executed by a processor,

Ce programme peut utiliser n'importe quel langage de programmation et être sous la forme de code source, code objet ou code intermédiaire entre code source et code objet tel que dans une forme partiellement compilée ou dans n'importe quelle autre forme souhaitable.This program can use any programming language and be in the form of source code, object code or intermediate code between source code and object code such as in a partially compiled form or in any other desirable form.

Un objet de l'invention est aussi un modélisateur d'ensembles de fonctions de transferts acoustiques propres à un individu suivant une multiplicité de directions de l'espace, comportant un générateur d'ensembles de fonctions de transferts acoustiques propres à un individu dans une direction donnée de la multiplicité de directions à partir du résultat d'une analyse statistique de plusieurs stimuli distincts émis à destination de l'individu, un stimulus étant fonction d'au moins un ensemble de fonctions de transfert acoustiques prédéterminées associées à la direction donnée, et de réponses reçues en provenance de l'individu à chaque stimulus émis.An object of the invention is also a modeller of sets of acoustic transfer functions specific to an individual according to a multiplicity of spatial directions, comprising a generator of acoustic transfer function sets specific to an individual in one direction. given the multiplicity of directions from the result of a statistical analysis of several distinct stimuli emitted to the individual, a stimulus being a function of at least one set of predetermined acoustic transfer functions associated with the given direction, and responses received from the individual to each stimulus emitted.

Avantageusement, le modélisateur comporte un analyseur statistique des stimuli émis et des réponses reçues par direction donnée de la multiplicité de directions.Advantageously, the modeler comprises a statistical analyzer of emitted stimuli and responses received by given direction of the multiplicity of directions.

Avantageusement, le modélisateur comporte :

  • un émetteur de plusieurs stimuli distincts à destination d'un individu fonction d'au moins un ensemble de fonctions de transfert acoustiques prédéterminées associées à au moins une direction donnée de la multiplicité de directions; et
  • un récepteur des réponses de l'individu à chaque stimulus émis.
Advantageously, the modeler comprises:
  • an emitter of a plurality of distinct stimuli to an individual function of at least one set of predetermined acoustic transfer functions associated with at least one given direction of the multiplicity of directions; and
  • a receiver of the individual's responses to each stimulus emitted.

Un objet de l'invention est encore une carte son tridimensionnel comportant :

  • un modélisateur d'ensembles de fonctions de transferts acoustiques propres à un individu suivant une multiplicité de directions de l'espace propres à un individu suivant une multiplicité de directions de l'espace apte à générer au moins un ensemble de fonctions de transferts acoustiques propres à un individu dans une direction donnée de la multiplicité de directions à partir du résultat d'une analyse statistique de plusieurs stimuli distincts émis à destination de l'individu, un stimulus étant fonction d'au moins un ensemble de fonctions de transfert acoustiques prédéterminées associées à la direction donnée, et de réponses reçues en provenance de l'individu à chaque stimulus émis, et
  • un ensemble de sorties audio parallèles permettant de connecter simultanément plusieurs haut-parleurs à la carte son et fournissant simultanément chacune un signal audio à reproduire à un haut-parleur connecté à la sortie audio, le signai audio comportant, durant une phase de modélisation, le stimulus correspondant au haut-parleur et, durant une phase de reproduction, le signal à reproduire modifié par la fonction correspondant à la sortie audio haut-parleur de l'ensemble de fonctions de transfert acoustiques modélisées pour l'individu utilisant la carte son.
An object of the invention is still a three-dimensional sound card comprising:
  • a modeller of sets of acoustic transfer functions specific to an individual according to a multiplicity of space directions specific to an individual according to a multiplicity of directions of the space able to generate at least one set of acoustic transfer functions specific to an individual in a given direction of the multiplicity of directions from the result of a statistical analysis of several distinct stimuli transmitted to the individual, a stimulus being a function of at least one set of predetermined acoustic transfer functions associated with the given direction, and responses received from the individual to each stimulus issued, and
  • a set of parallel audio outputs for simultaneously connecting several speakers to the sound card and simultaneously providing each audio signal to be reproduced to a speaker connected to the audio output, the audio signal including, during a modeling phase, the stimulus corresponding to the loudspeaker and, during a reproduction phase, the signal to be reproduced modified by the function corresponding to the speaker audio output of the set of acoustic transfer functions modeled for the individual using the sound card.

Un objet de l'invention est également un système de reproduction sonore tridimensionnelle comportant :

  • un modélisateur d'ensembles de fonctions de transferts acoustiques propres à un individu suivant une multiplicité de directions de l'espace propres à un individu suivant une multiplicité de directions de l'espace apte à générer au moins un ensemble de fonctions de transferts acoustiques propres à un individu dans une direction donnée de la multiplicité de directions à partir du résultat d'une analyse statistique de plusieurs stimuli distincts émis à destination de l'individu, un stimulus étant fonction d'au moins un ensemble de fonctions de transfert acoustiques prédéterminées associées à la direction donné, et de réponses reçues en provenance de l'individu à chaque stimulus émis, et
  • un ensemble de haut-parleurs apte à reproduire chacun un signal audio, le signal audio comportant, durant une phase de modélisation, le stimulus correspondant au haut-parleur et, durant une phase de reproduction, à un signal à reproduire modifié par la fonction correspondant au haut-parleur de l'ensemble de fonctions de transfert acoustiques modélisées pour l'individu utilisant le système de reproduction.
An object of the invention is also a three-dimensional sound reproduction system comprising:
  • a modeller of sets of acoustic transfer functions specific to an individual according to a multiplicity of space directions specific to an individual according to a multiplicity of directions of the space able to generate at least one set of acoustic transfer functions specific to an individual in a given direction of the multiplicity of directions from the result of a statistical analysis of several distinct stimuli transmitted to the individual, a stimulus being a function of at least one set of predetermined acoustic transfer functions associated with the given direction, and responses received from the individual to each stimulus issued, and
  • a set of loudspeakers each capable of reproducing an audio signal, the audio signal comprising, during a modeling phase, the stimulus corresponding to the loudspeaker and, during a reproduction phase, to a signal to be reproduced modified by the corresponding function; to the loudspeaker of the set of acoustic transfer functions modeled for the individual using the reproduction system.

Avantageusement, le système comporte un casque sur lequel les deux haut-parleurs de l'ensemble de haut-parleurs sont disposés de tel sorte que chacun des deux haut-parleurs est placé sur une des deux oreilles de l'individu lorsque le casque est placé sur sa tête, et en ce que l'ensemble de fonctions de transferts acoustiques est une paire de fonctions de transferts correspondant.Advantageously, the system comprises a headset on which the two speakers of the set of speakers are arranged so that each of the two speakers is placed on one of the two ears of the individual when the headset is placed on its head, and in that the set of acoustic transfer functions is a pair of corresponding transfer functions.

Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description, faite à titre d'exemple, et des figures s'y rapportant qui représentent :

  • Figure 1, un schéma simplifié d'un procédé de modélisation d'ensemble de fonctions de transfert acoustiques individuelles selon l'invention.
  • Figure 2, un schéma simplifié d'un modélisateur d'ensemble de fonctions de transfert acoustiques individuelles selon l'invention,
  • Figure 3, un schéma simplifié d'un système de reproduction sonore tridimensionnelle selon l'invention.
The features and advantages of the invention will appear more clearly on reading the description, given by way of example, and related figures which represent:
  • Figure 1 , a simplified diagram of a method of modeling a set of individual acoustic transfer functions according to the invention.
  • Figure 2 , a simplified diagram of a set modeller of individual acoustic transfer functions according to the invention,
  • Figure 3 , a simplified diagram of a three-dimensional sound reproduction system according to the invention.

La figure 1 illustre un schéma simplifié d'un procédé de modélisation d'ensemble de fonctions de transfert acoustiques individuelles selon l'invention.The figure 1 illustrates a simplified diagram of a method of modeling a set of individual acoustic transfer functions according to the invention.

Le procédé de modélisation d'ensembles de fonctions de transfert acoustiques TFI_MD est propre à un individu suivant une multiplicité de directions de l'espace. Ce procédé de modélisation TFI_MD comporte une détermination TFI_DT d'un ensemble de fonctions de transferts acoustiques (tf1,di U, ... tfN,di U) propres à un individu U dans une direction donnée di de la multiplicité de directions en fonction du résultat rdi U d'une analyse statistique de plusieurs stimuli distincts {(s1,di j, ... sN,di j))}j émis à destination de l'individu U, et de réponses {sj,di U}j reçues en provenance de l'individu U à chaque stimulus émis. Un stimulus est fonction d'au moins un ensemble de fonctions de transfert acoustiques prédéterminées associées à la direction donnée.The method of modeling sets of acoustic transfer functions TFI_MD is specific to an individual following a multiplicity of directions of space. This method of modeling TFI_MD comprises a determination TFI_DT of a set of functions of acoustic transfers (tf 1, di U , ... tf N, di U ) specific to an individual U in a given direction di of the multiplicity of directions in function of the result r di U of a statistical analysis of several distinct stimuli {(s 1, di j , ... s N, di j ))} j sent to the individual U, and of responses {s j , di U }} j received from the individual U to each stimulus emitted. A stimulus is a function of at least one set of predetermined acoustic transfer functions associated with the given direction.

Par direction de l'espace associée à une fonction de transfert acoustique est entendue notamment une direction relative à l'utilisateur dans laquelle une source virtuelle est créée au moyen de la modélisation.By direction of the space associated with an acoustic transfer function is meant in particular a direction relative to the user in which a virtual source is created by means of modeling.

En particulier, le procédé de modélisation TFI_MD comporte une analyse statistique ST_NLZ par direction di de l'espace des stimuli émis (s1.di ...SN.di) et des réponses adi U reçues.In particular, the modeling method TFI_MD comprises a statistical analysis ST_NLZ by di direction of the space of the emitted stimuli (s 1.di ... S N.di ) and responses a di U received.

En particulier, le procédé de modélisation TFI_MD comporte les étapes suivantes qui sont effectuées pour la direction donnée di de la multiplicité de directions de l'espace :

  • plusieurs stimuli distincts fonction d'au moins un ensemble de fonctions de transfert acoustiques prédéterminées associées à la direction donnée di sont émis S_TR à destination d'un individu U;
  • une réponse de l'individu U à chaque stimulus émis est reçue A_REC.
In particular, the method of modeling TFI_MD comprises the following steps which are carried out for the given direction di of the multiplicity of directions of the space:
  • several distinct stimuli according to at least one set of predetermined acoustic transfer functions associated with the given direction di are transmitted S_TR to an individual U;
  • a response of the individual U to each emitted stimulus is received A_REC.

En particulier, pour la direction donnée di, plusieurs stimuli sont générés S_GN en fonction d'au moins un ensemble de fonctions de transfert acoustiques prédéterminées associées à la direction donnée.In particular, for the given direction di, several stimuli are generated S_GN as a function of at least one set of predetermined acoustic transfer functions associated with the given direction.

En particulier, un stimulus s1,di j... sN,di j résulte de l'ajout + de bruit nj à un ensemble de fonctions de transferts acoustiques moyennes avg{tf1,di k}k ... avg{tfN,di k}k associées à la direction donnée di calculées en fonction d'ensembles de fonctions de transfert acoustiques enregistrées dans une base de données de fonctions de transfert acoustiques tf_bdd et associées à la direction donnée.In particular, a stimulus s 1, di j ... s N, di j results from the addition + of noise n j to a set of average acoustic transfer functions avg {tf 1, di k } k ... avg {tf N, di k } k associated with the given direction di calculated as a function of sets of acoustic transfer functions recorded in a database of acoustic transfer functions tf_bdd and associated with the given direction.

L'addition de bruit pour générer les stimuli permet d'explorer l'espace des variations sans hypothèses a priori sur les propriétés du profil spectral (de l'ensemble de fonctions de transfert acoustique individuelle) qui sont responsables de la localisation dans une direction donnée (par exemple dans la direction frontale).The addition of noise to generate the stimuli makes it possible to explore the space of the variations without assumptions a priori on the properties of the spectral profile (of the set of individual acoustic transfer functions) which are responsible for the localization in a given direction (for example in the frontal direction).

En particulier, le procédé de modélisation TFI_MD comporte les étapes suivantes dans lesquelles

  • un ensemble de fonctions de transfert acoustiques moyennes associées à la direction donnée est calculée AVG en fonction de plusieurs ensembles de fonctions de transfert acoustiques enregistrées dans une base de données de fonctions de transfert acoustiques et associées à la direction donnée;
  • les stimuli sont fonction de l'ensemble de fonctions de transfert acoustiques moyennes calculées,
In particular, the modeling method TFI_MD comprises the following steps in which
  • a set of average acoustic transfer functions associated with the given direction is calculated AVG as a function of several sets of acoustic transfer functions recorded in a database of acoustic transfer functions and associated with the given direction;
  • the stimuli are a function of the set of computed average acoustic transfer functions,

Par ensemble de fonctions de transfert acoustiques moyennes est entendu une fonction de transfert acoustique moyenne par canal de reproduction, notamment dans le cas de la synthèse binaurale : une fonction de transfert acoustique moyenne pour l'oreille droite et une fonction de transfert acoustique moyenne pour l'oreille gauche de l'utilisateur U.A set of average acoustic transfer functions is understood to mean an average acoustic transfer function per reproduction channel, in particular in the case of binaural synthesis: a mean acoustic transfer function for the right ear and a mean acoustic transfer function for the right ear. left ear of user U.

En particulier, l'analyse statistique ST_NLZ utilise la technique psychophysique de corrélation inverse. Elle se base sur l'observation haut niveau des processus perceptifs et repose sur une phase de test durant laquelle le procédé de modélisation TFI_WD soumet l'individu à un ensemble de stimuli obtenus par ajout de bruit à un stimulus neutre (par exemple une moyenne de fonctions de transfert acoustique) et observe les réponses de l'individu U à ces différents stimuli. En analysant les relations statistiques entre les stimuli et les réponses, le procédé de modélisation TFI_MD identifie TFI_DT les filtres perceptifs, en l'occurrence les fonctions de transfert acoustiques individuelles, associés au processus perceptif étudié, c'est-à-dire les propriétés des stimuli qui déterminent une réponse perceptive donnée.In particular, statistical analysis ST_NLZ uses the psychophysical technique of inverse correlation. It is based on high-level observation of perceptual processes and is based on a test phase during which the modeling process TFI_WD subjects the individual to a set of stimuli obtained by adding noise to a neutral stimulus (for example an average of acoustic transfer functions) and observes the responses of the individual U to these different stimuli. By analyzing the statistical relations between stimuli and responses, the modeling process TFI_MD identifies TFI_DT the perceptual filters, in this case the individual acoustic transfer functions, associated with the studied perceptual process, that is to say the properties of the stimuli which determine a given perceptive response.

Ainsi, le procédé de modélisation est basé sur la perception pour identifier les fonctions de transfert acoustiques propre à un individu.Thus, the modeling method is based on perception to identify the acoustic transfer functions specific to an individual.

La modélisation de sources sonores frontales (direction d'azimuth 0° et d'élévation 0°) est particulièrement critique. L'utilisation de filtres binauraux génériques pour une telle modélisation engendre une spatialisation des sources sonores souvent décevante : l'auditeur tend à localiser la source au-dessus, voire à l'intérieur de la tête.The modeling of frontal sound sources (0 ° azimuth direction and 0 ° elevation direction) is particularly critical. The use of generic binaural filters for such modeling creates a spatialization of sound sources that is often disappointing: the listener tends to locate the source above, or even inside, the head.

En utilisant le procédé de modélisation TFI_MD selon l'invention, une paire de filtres binauraux neutres (c'est-à-dire un ensemble de fonctions de transfert acoustique dit neutre) est calculé en moyennant AVG plusieurs ensembles de fonctions de transfert acoustiques HRTF mesurées dans la direction frontale pour une large sélection d'individus constituant un panel (éventuellement préenregistrées dans une base de données d'ensembles de fonctions de transfert acoustiques tf_bdd).By using the modeling method TFI_MD according to the invention, a pair of neutral binaural filters (that is to say a set of so-called neutral acoustic transfer functions) is calculated by averaging AVG several sets of measured HRTF acoustic transfer functions. in the frontal direction for a wide selection of panel members (possibly pre-recorded in a database of acoustic transfer function sets tf_bdd).

Un ensemble de stimuli spatialisés synthétisés S_GN avec des filtres binauraux obtenus en ajoutant + du bruit nj à la paire de filtres neutres est diffusé S_TR à destination de l'auditeur, c'est-à-dire de l'individu U pour lequel le procédé de modélisation TFI_MD détermine l'ensemble de fonctions de transfert acoustique personnalisé, L'ajout de bruit porte sur le profil spectral.A set of synthesized S_GN spatialized stimuli with binaural filters obtained by adding + noise n j to the pair of neutral filters is broadcast S_TR to the listener, that is to say the individual U for which the TFI_MD modeling process determines the set of custom acoustic transfer functions, The addition of noise relates to the spectral profile.

Pour chaque stimulus émis, l'auditeur U indique s'il le perçoit correctement spatialisé (c'est-à-dire dans la direction di que la modélisation TFI_MD tente de reproduire, en l'occurrence la direction frontale et à l'extérieur de la tête) ou non. Cette indication de l'auditeur U constitue la réponse a reçue A_REC lors de la modélisation TFI_MD.For each emitted stimulus, the listener U indicates whether he perceives it correctly spatialized (that is to say in the direction di that the modelization TFI_MD tries to reproduce, in this case the frontal direction and outside of the head) or not. This indication of the listener U is the answer received by A_REC during the TFI_MD modeling.

L'analyse ST_NLZ des relations statistiques entre les stimuli et les réponses de l'auteur permet de déterminer TFI_DT le profil spectral adapté à l'auditeur U et garantissant la reproduction correcte des sons dans la direction modélisée di, en l'occurrence la direction frontale.The analysis ST_NLZ of the statistical relations between the stimuli and the answers of the author makes it possible to determine TFI_DT the spectral profile adapted to the listener U and guaranteeing the correct reproduction of the sounds in the modelized direction di, in this case the frontal direction .

Ce procédé de modélisation TFI_MD peut être appliqué à toute autre direction.This modeling process TFI_MD can be applied to any other direction.

Un mode de réalisation particulier du procédé de modélisation est un programme comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé de modélisation lorsque ledit programme est exécuté par un processeur.A particular embodiment of the modeling method is a program comprising program code instructions for performing the steps of the modeling method when said program is executed by a processor.

La figure 2 illustre un schéma simplifié d'un modélisateur d'ensemble de fonctions de transfert acoustiques individuelles selon l'invention.The figure 2 illustrates a simplified diagram of a set modeller of individual acoustic transfer functions according to the invention.

Le modélisateur 100 d'ensembles de fonctions de transferts acoustiques propres à un individu suivant une multiplicité de directions de l'espace propres à un individu suivant une multiplicité de directions de l'espace, comporte un générateur 1004 d'ensembles de fonctions de transferts acoustiques propres à un individu dans une direction donnée de la multiplicité de directions à partir du résultat d'une analyse statistique de plusieurs stimuli distincts émis à destination de l'individu, un stimulus étant fonction d'au moins un ensemble de fonctions de transfert acoustiques prédéterminées associées à la direction donné, et de réponses reçues en provenance de l'individu à chaque stimulus émis.The modeller 100 of sets of acoustic transfer functions specific to an individual following a multiplicity of space directions specific to an individual along a plurality of spatial directions, comprises a generator 1004 of sets of acoustic transfer functions specific to an individual in a given direction of the multiplicity of directions from the result of a statistical analysis of a plurality of distinct stimuli transmitted to the individual, a stimulus being a function of at least one set of predetermined acoustic transfer functions associated with the given direction, and responses received from the individual at each stimulus issued.

En particulier, le modélisateur 100 comporte un analyseur statistique 1003 des stimuli émis et des réponses reçues par direction donnée de la multiplicité de directions.In particular, the modeller 100 includes a statistical analyzer 1003 of the emitted stimuli and responses received by given direction of the multiplicity of directions.

En particulier, le modélisateur 100 comporte :

  • un émetteur 1001 de plusieurs stimuli distincts à destination d'un individu fonction d'au moins un ensemble de fonctions de transfert acoustiques prédéterminées associées à au moins une direction donnée de la multiplicité de directions; et
  • un récepteur 1002 des réponses de l'individu à chaque stimulus émis,
In particular, the modeler 100 comprises:
  • an emitter 1001 of a plurality of distinct stimuli for an individual according to at least one set of predetermined acoustic transfer functions associated with at least one given direction of the multiplicity of directions; and
  • a receiver 1002 of the individual's responses to each stimulus emitted,

Dans un mode de réalisation particulier, une carte son tridimensionnel 10 comporte :

  • un modélisateur 100 d'ensembles de fonctions de transferts acoustiques propres à un individu suivant une multiplicité de directions de l'espace apte à générer au moins un ensemble de fonctions de transferts acoustiques propres à un individu dans une direction donnée de la multiplicité de directions à partir du résultat d'une analyse statistique de plusieurs stimuli distincts émis à destination de l'individu, un stimulus étant fonction d'au moins un ensemble de fonctions de transfert acoustiques prédéterminées associées à la direction donné, et de réponses reçues en provenance de l'individu à chaque stimulus émis, et
  • un ensemble 102 de sorties audio parallèles permettant de connecter simultanément plusieurs haut-parleurs 21..2N à la carte son et fournissant simultanément chacune un signal audio à reproduire à un haut-parleur connecté à la sortie audio, le signal audio comportant, durant une phase de modélisation, le stimulus correspondant au haut-parleur et, durant une phase de reproduction, le signal à reproduire modifié par la fonction correspondant à la sortie audio haut-parleur de l'ensemble de fonctions de transfert acoustiques modélisées pour l'individu utilisant la carte son.
In a particular embodiment, a three-dimensional sound card 10 comprises:
  • a modeller 100 of sets of acoustic transfer functions specific to an individual according to a multiplicity of directions of the space able to generate at least one set of acoustic transfer functions specific to an individual in a given direction of the multiplicity of directions to from the result of a statistical analysis of several distinct stimuli sent to the individual, a stimulus being a function of at least one set of predetermined acoustic transfer functions associated with the given direction, and responses received from the individual with each stimulus issued, and
  • a set 102 of parallel audio outputs for simultaneously connecting a plurality of loudspeakers 2 1 .. 2 N to the sound card and simultaneously providing each an audio signal to be reproduced to a speaker connected to the audio output, the audio signal including, during a modeling phase, the stimulus corresponding to the loudspeaker and, during a reproduction phase, the signal to be reproduced modified by the function corresponding to the loudspeaker audio output of the set of acoustic transfer functions modeled for the individual using the sound card.

En particulier, le modélisateur 100 comporte un générateur de stimuli 1000 fournissant, pour une direction donnée di, plusieurs (j) ensembles de stimuli (s1,di j...SN.di j). Le générateur 1000 ajoute notamment pour chaque ensemble de stimull (s1,di j...sN,di j) un bruit nj à un même ensemble de fonctions de transfert acoustique prédéterminées (tf1,di k'...tfN,di k'). Le bruit nj appliqué à l'ensemble de fonctions de transfert acoustique prédéterminées (tf1.di k'... tfN.di k') pour obtenir l'ensemble de stimuli (s1,di j...sN,di j) est distinct du bruit nj appliqué au même ensemble de fonctions de transfert acoustique prédéterminées (tf1.di k... tfN,di k') pour obtenir l'ensemble de stimuli (s1.di j'...sN,di j').In particular, the modeller 100 includes a stimulus generator 1000 providing, for a given direction di, several (j) sets of stimuli (s 1, di j ... S N.di j ). The 1000 generator adds including for each set of stimull (s 1, ... s N di j, di j) a noise n j to the same set of predetermined acoustic transfer function (TF 1, di k ... tf N, di k ' ). The noise n j applied to the set of predetermined acoustic transfer functions (tf 1.di k ' ... tf N.di k' ) to obtain the set of stimuli (s 1, di j ... s N , di j ) is distinct from the noise n j applied to the same set of predetermined acoustic transfer functions (tf 1.di k ... tf N, di k ' ) to obtain the set of stimuli (s 1.di j' ... s N, di j ' ).

L'ensemble de fonctions de transfert acoustiques prédéterminé utilisé pour générer les stimull est notamment un ensemble de fonctions de transfert acoustiques dits neutre, à savoir qu'il ne reflète pas une morphologie spécifique. Ainsi, l'analyse statistique n'est pas biaisée par un modèle morphologique particulier et la détermination des fonctions de transferts acoustique individuelle permet une meilleure approximation des fonctions de transferts acoustiques réelles de l'individu.The set of predetermined acoustic transfer functions used to generate the stimull is in particular a set of so-called neutral acoustic transfer functions, namely that it does not reflect a specific morphology. Thus, the statistical analysis is not biased by a particular morphological model and the determination of the individual acoustic transfer functions allows a better approximation of the real acoustic transfer functions of the individual.

En particulier, un tel ensemble de fonctions de transfert acoustique dit neutre est obtenu en moyennant plusieurs ensembles de fonctions de transfert acoustiques enregistrées dans une base de données de fonctions de transfert acoustique. Par exemple, les ensembles de fonctions de transfert acoustique utilisés pour calculer cet ensemble de fonctions de transfert acoustique dit neutre sont sélectionnés aléatoirement dans la base de données de fonctions de transfert acoustique ou en fonction d'un ou plusieurs paramètres morphologiques voisins de ceux de l'individu, ou sont constitués par tous les ensembles de fonctions de transfert acoustiques enregistrées dans la base de données de fonctions de transfert acoustique,In particular, such a set of so-called neutral acoustic transfer functions is obtained by averaging several sets of acoustic transfer functions recorded in a database of acoustic transfer functions. For example, the sets of acoustic transfer functions used to calculate this set of neutral sound transfer functions are randomly selected in the database of acoustic transfer functions or as a function of one or more morphological parameters close to those of the acoustic transfer function. individual, or consist of all sets of acoustic transfer functions recorded in the acoustic transfer function database,

Le plus souvent un ensemble de fonctions de transfert acoustique est une paire de fonctions de transfert acoustique (par exemple dans le cas particulier du binaural) composée de la fonction de transfert acoustique correspondant à l'oreille droite et de la fonction de transfert acoustique correspondant à l'oreille gauche d'un individu.Most often a set of acoustic transfer functions is a pair of acoustic transfer functions (for example in the particular case of binaural) composed of the acoustic transfer function corresponding to the right ear and the acoustic transfer function corresponding to the left ear of an individual.

L'émetteur 1001 émet, pour au moins une direction donnée di, plusieurs ensembles de stimuli (s1,di j...sN,di j) à destination de l'individu U pour lequel le modélisateur 100 détermine un ensemble de fonctions de transfert acoustique dans une direction donnée di. Notamment, l'émetteur 1001 transmet ces ensembles de stimuli, par exemple par un ensemble de sortie 102 d'une carte son 3D 10 et/ou d'un terminal 1 comportant le modélisateur 100, à un ensemble de haut-parleurs (21...2N) diffusant les stimuli à l'individu U. Chaque stimuli sa,di j d'un ensemble de stimuli (s1,di j...sN,di j) est destiné à un haut-parleur spécifique 2n de l'ensemble de haut-parleurs (21...2N).The transmitter 1001 transmits, for at least one given direction di, several sets of stimuli (s 1, di j ... s N, di j ) to the individual U for which the modeller 100 determines a set of functions acoustic transfer in a given direction di. In particular, the transmitter 1001 transmits these sets of stimuli, for example by an output assembly 102 of a 3D sound card 10 and / or a terminal 1 comprising the modeler 100, to a set of loudspeakers (2 1 ... 2 N ) scattering the stimuli to the individual U. Each stimuli has, di j a set of stimuli (s 1, di j ... s N, di j ) is intended for a loudspeaker specific 2 n of the set of speakers (2 1 ... 2 N ).

A chaque ensemble de stimuli (s1,di j...sN,di j), l'individu U réagit en transmettant une réponse a notamment au moyen d'une interface 12 du terminal 1 (par saisie, par commande vocale...). Le récepteur 1002 reçoit la réponse aj U à l'ensemble j de stimuli de l'individu U.At each set of stimuli (s 1, di j ... s N, di j ), the individual U reacts by transmitting a response a particular by means of an interface 12 of the terminal 1 (by input, by voice command. ..). 1002 receiver receives the response to all j U j U Individual stimuli

Pour une direction donnée di, l'analyseur 1003 effectue une analyse statistique sur les ensembles de stimuli émis (s1,di j...sN,di j) et les réponses correspondantes aj U. Le générateur 1004 détermine alors l'ensemble (tf1,di U... tfN,diU) de fonctions de transfert acoustique propre à cet individu U pour la direction donnée di en fonction du résultat rdi U fourni par l'analyseur 1003.For a given direction di, the analyzer 1003 performs a statistical analysis on the sets of emitted stimuli (s 1, di j ... s N, di j ) and the corresponding responses to j U. The generator 1004 determines then the set (tf 1, di U ... tf N, diU ) of acoustic transfer functions specific to this individual U for the given direction di as a function of the result r di U provided by the analyzer 1003.

L'opération est éventuellement répétée pour un ou plusieurs autres directions di' distinctes.The operation is optionally repeated for one or more other directions di 'distinct.

Ainsi, le terminal 1 comportant un lecteur 11 de signal sonore as peut diffuser un signal sonore 3D à destination de l'individu U. En effet, le terminal 1 comporte un filtre 101 dont les paramètres de filtrage sont constitués, pour au moins une direction di, par l'ensemble de fonction de transfert fourni par le modélisateur 100. Le filtre 101 convolue alors le signal sonore monophonique as en un ensemble de signaux sonores qui sont diffusés à l'Individu U au moyen de l'ensemble de haut-parleurs.Thus, the terminal 1 comprising a sound signal reader 11 a can broadcast a 3D sound signal to the individual U. Indeed, the terminal 1 comprises a filter 101 whose filtering parameters are constituted, for at least one direction di, by the transfer function set provided by the modeler 100. The filter 101 then convolves the monophonic sound signal as a set of sound signals that are broadcast to the individual U by means of the set of loudspeakers. .

La figure 3 illustre un schéma simplifié d'un système de reproduction sonore tridimensionnelle selon l'invention.The figure 3 illustrates a simplified diagram of a three-dimensional sound reproduction system according to the invention.

Le système de reproduction sonore tridimensionnelle comporte :

  • un modélisateur 100 d'ensembles de fonctions de transferts acoustiques propres à un individu suivant une multiplicité de directions de l'espace apte à générer au moins un ensemble de fonctions de transferts acoustiques propres à un individu dans une direction donnée de la multiplicité de directions à partir du résultat d'une analyse statistique de plusieurs stimuli distincts émis à destination de l'individu, un stimulus étant fonction d'au moins un ensemble de fonctions de transfert acoustiques prédéterminées associées à la direction donné, et de réponses reçues en provenance de l'individu à chaque stimulus émis, et
  • un ensemble de haut-parleurs {21, 22} apte à reproduire chacun un signal audio, le signal audio comportant, durant une phase de modélisation, le stimulus correspondant au haut-parleur et, durant une phase de reproduction, à un signal à reproduire modifié par la fonction correspondant au haut-parleur de l'ensemble de fonctions de transfert acoustiques modélisées pour l'individu utilisant le système de reproduction.
The three-dimensional sound reproduction system comprises:
  • a modeller 100 of sets of acoustic transfer functions specific to an individual according to a multiplicity of directions of the space able to generate at least one set of acoustic transfer functions specific to an individual in a given direction of the multiplicity of directions to from the result of a statistical analysis of several distinct stimuli sent to the individual, a stimulus being a function of at least one set of predetermined acoustic transfer functions associated with the given direction, and responses received from the individual with each stimulus issued, and
  • a set of loudspeakers {2 1 , 2 2 } adapted to each reproduce an audio signal, the audio signal comprising, during a modeling phase, the stimulus corresponding to the loudspeaker and, during a reproduction phase, to a signal to reproduce modified by the function corresponding to the loudspeaker of the set of acoustic transfer functions modeled for the individual using the reproduction system.

En particulier, le système de reproduction comporte un casque 20 sur lequel les deux haut-parleurs 21 et 22 de l'ensemble de haut-parleurs sont disposés de tel sorte que chacun des deux haut-parleurs est placé sur une des deux oreilles de l'individu U lorsque le casque 20 est placé sur sa tête, l'ensemble de fonctions de transferts acoustiques étant une paire de fonctions de transferts correspondant.In particular, the reproduction system comprises a headset 20 on which the two loudspeakers 2 1 and 2 2 of the set of loudspeakers are arranged so that each of the two loudspeakers is placed on one of the two ears of the individual U when the helmet 20 is placed on its head, the set of acoustic transfer functions being a pair of corresponding transfer functions.

Ainsi, la modélisation selon l'invention ne nécessite pas d'équipement spécifique. Elle peut être mis en oeuvre avec un simple casque d'écoute.Thus, the modeling according to the invention does not require specific equipment. It can be implemented with a simple headset.

L'invention vise aussi un support. Le support d'informations peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme. Par exemple, le support peut comporter un moyen de stockage, tel qu'une ROM, par exemple un CD ROM ou une ROM de circuit microélectronique ou encore un moyen d'enregistrement magnétique, par exemple une disquette ou un disque dur.The invention also relates to a support. The information carrier may be any entity or device capable of storing the program. For example, the medium may include storage means, such as a ROM, for example a CD ROM or a microelectronic circuit ROM or a magnetic recording means, for example a diskette or a hard disk.

D'autre part, le support d'informations peut être un support transmissible tel qu'un signal électrique ou optique qui peut être acheminé via un câble électrique ou optique, par radio ou par d'autres moyens. Le programme selon l'invention peut être en particulier téléchargé sur un réseau notamment de type internet.On the other hand, the information medium can be a transmissible medium such as an electrical or optical signal that can be conveyed via an electrical or optical cable, by radio or by other means. The program according to the invention can in particular be downloaded to a network, particularly of the internet type.

Alternativement, le support d'informations peut être un circuit intégré dans lequel le programme est incorporé, le circuit étant adapté pour exécuter ou pour être utilisé dans l'exécution du procédé en question,Alternatively, the information carrier may be an integrated circuit in which the program is incorporated, the circuit being adapted to execute or to be used in the execution of the method in question,

Dans une autre implémentation, l'invention est mise en oeuvre au moyen de composants logiciels et/ou matériels. Dans cette optique le terme module peut correspondre aussi bien à un composant logiciel ou à un composant matériel. Un composant logiciel correspond à un ou plusieurs programmes d'ordinateur, un ou plusieurs sous-programmes d'un programme, ou de manière plus générale à tout élément d'un programme ou d'un logiciel apte à mettre en oeuvre une fonction ou un ensemble de fonction selon la description ci-dessus, Un composant matériel correspond à tout élément d'un ensemble matériel (ou hardware) apte à mettre en oeuvre une fonction ou un ensemble de fonctions.In another implementation, the invention is implemented by means of software and / or hardware components. In this context, the term module can correspond to a software component or a hardware component as well. A software component corresponds to one or more computer programs, one or more subroutines of a program, or more generally to any element of a program or software capable of implementing a function or a program. function set according to the description above, A hardware component corresponds to any element of a hardware set (or hardware) capable of implementing a function or a set of functions.

Claims (14)

Procédé de modélisation d'ensembles de fonctions de transfert acoustiques propres à un individu suivant une multiplicité de directions de l'espace, dans lequel un ensemble de fonctions de transferts acoustiques propres à un individu dans une direction donnée de la multiplicité de directions est déterminée en fonction du résultat d'une analyse statistique de plusieurs stimuli distincts émis à destination de l'individu, un stimulus étant fonction d'au moins un ensemble de fonctions de transfert acoustiques prédéterminées associées à la direction donnée, et de réponses reçues en provenance de l'individu à chaque stimulus émis,A method of modeling sets of acoustic transfer functions specific to an individual in a multiplicity of spatial directions, wherein a set of acoustic transfer functions specific to an individual in a given direction of the multiplicity of directions is determined by a function of the result of a statistical analysis of several distinct stimuli transmitted to the individual, a stimulus being a function of at least one set of predetermined acoustic transfer functions associated with the given direction, and of responses received from the individual with each stimulus issued, Procédé de modélisation selon la revendication précédente, dans lequel une analyse statistique par direction de l'espace des stimuli émis et des réponses reçues est effectuée pour la direction donnée de la multiplicité de directions de l'espace.Modeling method according to the preceding claim, wherein a statistical analysis by direction of space emitted stimuli and responses received is performed for the given direction of the plurality of directions of space. Procédé de modélisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les étapes suivantes sont effectuées pour la direction donnée de la multiplicité de directions de l'espace : • plusieurs stimuli distincts fonction d'au moins un ensemble de fonctions de transfert acoustiques prédéterminées associées à la direction donnée sont émis à destination d'un individu; • une réponse de l'individu à chaque stimulus émis est reçue. A modeling method according to any one of the preceding claims, wherein the following steps are performed for the given direction of the plurality of directions of the space: A plurality of distinct stimuli according to at least one set of predetermined acoustic transfer functions associated with the given direction are transmitted to an individual; • An individual response to each stimulus issued is received. Procédé de modélisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, pour la direction donnée, plusieurs stimuli sont générés en fonction d'au moins un ensemble de fonctions de transfert acoustiques prédéterminées associées à la direction donnée.A modeling method according to any one of the preceding claims, wherein, for the given direction, a plurality of stimuli are generated as a function of at least one set of predetermined acoustic transfer functions associated with the given direction. procédé de modélisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel un stimulus résulte de l'ajout de bruit à un ensemble de fonctions de transferts acoustiques moyennes associées à la direction donnée calculées en fonction d'ensembles de fonctions de transfert acoustiques enregistrées dans une base de données de fonctions de transfert acoustiques et associées à la direction donnée.A modeling method according to any one of the preceding claims, wherein a stimulus results from the addition of noise to a set of average acoustic transfer functions associated with the given direction calculated as a function of sets of acoustic transfer functions recorded in a database of acoustic transfer functions and associated with the given direction. Procédé de modélisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel • un ensemble de fonctions de transfert acoustiques moyennes associées à la direction donnée est calculée en fonction de plusieurs ensembles de fonctions de transfert acoustiques enregistrées dans une base de données de fonctions de transfert acoustiques et associées à la direction donnée; • les stimuli sont fonction de l'ensemble de fonctions de transfert acoustiques moyennes calculées. A modeling method according to any one of the preceding claims, wherein A set of average acoustic transfer functions associated with the given direction is calculated as a function of several sets of acoustic transfer functions recorded in a database of acoustic transfer functions and associated with the given direction; • the stimuli are a function of the set of calculated average acoustic transfer functions. Procédé de modélisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'analyse statistique utilise la technique psychophysique de corrélation inverse.A modeling method according to any one of the preceding claims, wherein the statistical analysis uses the psychophysical technique of inverse correlation. Programme comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé de modélisation selon l'une quelconque des revendications précédentes lorsque ledit programme est exécuté par un processeur.A program comprising program code instructions for performing the steps of the modeling method according to any one of the preceding claims when said program is executed by a processor. Modélisateur d'ensembles de fonctions de transferts acoustiques propres à un individu suivant une multiplicité de directions de l'espace, comportant un générateur d'ensembles de fonctions de transferts acoustiques propres à un individu dans une direction donnée de la multiplicité de directions à partir du résultat d'une analyse statistique de plusieurs stimuli distincts émis à destination de l'individu, un stimulus étant fonction d'au moins un ensemble de fonctions de transfert acoustiques prédéterminées associées à la direction donnée, et de réponses reçues en provenance de l'individu à chaque stimulus émis,A modeler of sets of acoustic transfer functions specific to an individual in a multiplicity of spatial directions, comprising a generator of sets of acoustic transfer functions specific to an individual in a given direction of the multiplicity of directions from the result of a statistical analysis of several distinct stimuli emitted to the individual, a stimulus being a function of at least one set of predetermined acoustic transfer functions associated with the given direction, and responses received from the individual with each stimulus emitted, Modélisateur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le modélisateur comporte un analyseur statistique des stimuli émis et des réponses reçues par direction donnée de la multiplicité de directions.Modeler according to the preceding claim, characterized in that the modeler comprises a statistical analyzer emitted stimuli and responses received by given direction of the multiplicity of directions. Modélisateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le modélisateur comporte : • un émetteur de plusieurs stimuli distincts à destination d'un individu fonction d'au moins un ensemble de fonctions de transfert acoustiques prédéterminées associées à au moins une direction donnée de la multiplicité de directions; et • un récepteur des réponses de l'individu à chaque stimulus émis. Modeler according to any one of the preceding claims, characterized in that the modeler comprises: An emitter of a plurality of distinct stimuli for an individual according to at least one set of predetermined acoustic transfer functions associated with at least one given direction of the multiplicity of directions; and • a receiver of the individual's responses to each stimulus emitted. Carte son tridimensionnel comportant : • un modélisateur d'ensembles de fonctions de transferts acoustiques propres à un individu suivant une multiplicité de directions de l'espace apte à générer au moins un ensemble de fonctions de transferts acoustiques propres à un individu dans une direction donnée de la multiplicité de directions à partir du résultat d'une analyse statistique de plusieurs stimuli distincts émis à destination de l'individu, un stimulus étant fonction d'au moins un ensemble de fonctions de transfert acoustiques prédéterminées associées à la direction donné, et de réponses reçues en provenance de l'individu à chaque stimulus émis, et • un ensemble de sorties audio parallèles permettant de connecter simultanément plusieurs haut-parleurs à la carte son et fournissant simultanément chacune un signal audio à reproduire à un haut-parleur connecté à la sortie audio, le signal audio comportant, durant une phase de modélisation, le stimulus correspondant au haut-parleur et, durant une phase de reproduction, le signal à reproduire modifié par la fonction correspondant à la sortie audio haut-parleur de l'ensemble de fonctions de transfert acoustiques modélisées pour l'individu utilisant la carte son. Three-dimensional sound card comprising: A modeller of sets of acoustic transfer functions specific to an individual according to a multiplicity of spatial directions able to generate at least one set of acoustic transfer functions specific to an individual in a given direction of the multiplicity of directions to from the result of a statistical analysis of several distinct stimuli sent to the individual, a stimulus being a function of at least one set of predetermined acoustic transfer functions associated with the given direction, and responses received from the individual with each stimulus issued, and A set of parallel audio outputs for simultaneously connecting several loudspeakers to the sound card and simultaneously supplying each audio signal to be reproduced to a speaker connected to the audio output, the audio signal including, during a modeling phase, the stimulus corresponding to the loudspeaker and, during a reproduction phase, the signal to be reproduced modified by the function corresponding to the loudspeaker audio output of the set of acoustic transfer functions modeled for the individual using the sound card. Système de reproduction sonore tridimensionnelle comportant : • un modélisateur d'ensembles de fonctions de transferts acoustiques propres à un individu suivant une multiplicité de directions de l'espace apte à générer au moins un ensemble de fonctions de transferts acoustiques propres à un individu dans une direction donnée de la multiplicité de directions à partir du résultat d'une analyse statistique de plusieurs stimuli distincts émis à destination de l'individu, un stimulus étant fonction d'au moins un ensemble de fonctions de transfert acoustiques prédéterminées associées à la direction donnée, et de réponses reçues en provenance de l'individu à chaque stimulus émis, et • un ensemble de haut-parleurs apte à reproduire chacun un signal audio, le signal audio comportant, durant une phase de modélisation, le stimulus correspondant au haut-parleur et, durant une phase de reproduction, à un signal à reproduire modifié par la fonction correspondant au haut-parleur de l'ensemble de fonctions de transfert acoustiques modélisées pour l'individu utilisant le système de reproduction. Three-dimensional sound reproduction system comprising: A modeller of sets of acoustic transfer functions specific to an individual according to a multiplicity of spatial directions able to generate at least one set of acoustic transfer functions specific to an individual in a given direction of the multiplicity of directions to from the result of a statistical analysis of several distinct stimuli sent to the individual, a stimulus being a function of at least one set of predetermined acoustic transfer functions associated with the given direction, and of responses received from the individual with each stimulus issued, and A set of loudspeakers each capable of reproducing an audio signal, the audio signal comprising, during a modeling phase, the stimulus corresponding to the loudspeaker and, during a reproduction phase, to a signal to be reproduced modified by the function corresponding to the loudspeaker of the set of acoustic transfer functions modeled for the individual using the reproduction system. Système de reproduction selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le système comporte un casque sur lequel les deux haut-parleurs de l'ensemble de haut-parleurs sont disposés de tel sorte que chacun des deux haut-parleurs est placé sur un des deux oreilles de l'individu lorsque le casque est placé sur sa tête, et en ce que l'ensemble de fonctions de transferts acoustiques est une paire de fonctions de transferts correspondant.Reproduction system according to the preceding claim, characterized in that the system comprises a headset on which the two speakers of the set of speakers are arranged so that each of the two speakers is placed on one of the two the ears of the individual when the headset is placed on his head, and in that the set of acoustic transfer functions is a pair of corresponding transfer functions.
EP18000887.2A 2017-11-13 2018-11-12 Modelling of a set of acoustic transfer functions suitable for an individual, three-dimensional sound card and system for three-dimensional sound reproduction Pending EP3484185A1 (en)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080130906A1 (en) * 2006-11-20 2008-06-05 Personics Holdings Inc. Methods and Devices for Hearing Damage Notification and Intervention II
CN103237287A (en) * 2013-03-29 2013-08-07 华南理工大学 Method for processing replay signals of 5.1-channel surrounding-sound headphone with customization function

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5742689A (en) * 1996-01-04 1998-04-21 Virtual Listening Systems, Inc. Method and device for processing a multichannel signal for use with a headphone
US6181800B1 (en) * 1997-03-10 2001-01-30 Advanced Micro Devices, Inc. System and method for interactive approximation of a head transfer function
GB0419346D0 (en) * 2004-09-01 2004-09-29 Smyth Stephen M F Method and apparatus for improved headphone virtualisation
EP3001701B1 (en) * 2014-09-24 2018-11-14 Harman Becker Automotive Systems GmbH Audio reproduction systems and methods
JP6561718B2 (en) * 2015-09-17 2019-08-21 株式会社Ｊｖｃケンウッド Out-of-head localization processing apparatus and out-of-head localization processing method
US10306396B2 (en) * 2017-04-19 2019-05-28 United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Collaborative personalization of head-related transfer function

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080130906A1 (en) * 2006-11-20 2008-06-05 Personics Holdings Inc. Methods and Devices for Hearing Damage Notification and Intervention II
CN103237287A (en) * 2013-03-29 2013-08-07 华南理工大学 Method for processing replay signals of 5.1-channel surrounding-sound headphone with customization function

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PAUL M. HOFMAN ET AL: "Bayesian reconstruction of sound localization cues from responses to random spectra", BIOLOGICAL CYBERNETICS, vol. 86, no. 4, 1 April 2002 (2002-04-01), pages 305 - 316, XP055508019 *
ROZENN NICOL ET AL: "How to make immersive audio available for mass-market listening", EBU TECHNICAL REVIEW, 14 July 2016 (2016-07-14), pages 1 - 18, XP055508045, Retrieved from the Internet <URL:https://tech.ebu.ch/docs/techreview/2016-07-12_NouvOson%20Binaural%20Player_final%20version.pdf> [retrieved on 20180919] *

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